往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)節(jié)能降耗措施分析

王波 王雷 馬秀梅

摘要：為了有效減小往復(fù)式壓縮機(jī)的能源消耗，提升其工作效率，本文將對(duì)影響往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)節(jié)能降耗的各類因素進(jìn)行分析，并對(duì)往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)節(jié)能降耗進(jìn)行深入探討。

關(guān)鍵詞：往復(fù)式；天然氣壓縮機(jī)；節(jié)能降耗；措施

一、影響往復(fù)式壓縮機(jī)節(jié)能降耗效率的因素

（1）氣體性質(zhì)對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)節(jié)能降耗的影響

在研究對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)節(jié)能降耗影響因素時(shí)，全面考慮氣體性質(zhì)是確保實(shí)現(xiàn)往復(fù)機(jī)壓縮機(jī)能耗降低的關(guān)鍵因素。通常情況下，是在確定往復(fù)式壓縮機(jī)的活塞行程以及氣缸尺寸大小后，結(jié)合氣體的具體性質(zhì)來將具體的往復(fù)式壓縮機(jī)節(jié)能降耗措施科學(xué)制定出來，并合理設(shè)置氣體組成成分，以實(shí)現(xiàn)往復(fù)式壓縮機(jī)能耗的降低。通常，在設(shè)定氣體性質(zhì)時(shí)，往往是將重點(diǎn)放在氣體的絕熱系數(shù)上。一般應(yīng)用于往復(fù)式壓縮機(jī)中其他的絕熱系數(shù)越大，其節(jié)能降耗的效率也就會(huì)隨之升高。除此之外，要實(shí)現(xiàn)對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)節(jié)能降耗還需將氣體成分比重考慮在內(nèi)。如，天然氣中的摩爾質(zhì)量系數(shù)越高，其節(jié)能降耗質(zhì)量則會(huì)越低，使得其節(jié)能降耗效果大打折扣。此外，所使用氣體的壓縮系數(shù)以及導(dǎo)熱系數(shù)亦會(huì)對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)節(jié)能降耗產(chǎn)生影響。

（2）往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)工作參數(shù)對(duì)其能耗的影響

對(duì)往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)能耗來說，其工作參數(shù)如何也會(huì)在很大程度上影響著它能耗效果大小。

第一，往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)工作參數(shù)中進(jìn)氣溫度對(duì)其能耗的影響：通常來說，壓縮機(jī)在其運(yùn)行工作參數(shù)上進(jìn)氣溫度不能高過50攝氏度，這是因?yàn)橐坏┏^了該溫度不但會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)工作效率出現(xiàn)降低，同時(shí)更會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)能源消耗情況大大增加；

第二，壓縮機(jī)排氣壓力這一工作參數(shù)對(duì)其能耗影響：正常狀態(tài)中，往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)排氣壓力這一工作參數(shù)應(yīng)低于30KG，在這樣的狀態(tài)下壓縮機(jī)工作效率較高，而一旦該工作參數(shù)因各種因素所影響而出現(xiàn)超出或低于30KG情況時(shí)便會(huì)致使其工作效率大大降低，并且出現(xiàn)能耗增加的現(xiàn)象；

第三，壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力對(duì)其能耗的影響：與上述第二點(diǎn)相類似，往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力這一工作參數(shù)也會(huì)在很大程度上影響著其工作效率與能耗。根據(jù)相關(guān)研究表明，當(dāng)往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力這一工作參數(shù)保持維持在25KG時(shí)，其工作效率與能耗二者處于最佳狀態(tài)，而當(dāng)該參數(shù)超過或低于時(shí)則造成工作效率降低以及能耗大大增加的情況。

一、往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)節(jié)能降耗措施

（1）對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)行健康能效監(jiān)測(cè)評(píng)估

在進(jìn)行評(píng)估過程中，應(yīng)將評(píng)估重點(diǎn)放在排氣溫度校核、排氣壓力校核以及知識(shí)公路車校核這幾方面內(nèi)。在校核排氣溫度時(shí)，先是對(duì)排氣與進(jìn)氣這兩方面內(nèi)進(jìn)行考查，并相互比較排氣溫度以及進(jìn)氣溫度，準(zhǔn)確找出往復(fù)式壓縮機(jī)發(fā)生超溫現(xiàn)象的臨界點(diǎn)，以確保往復(fù)式壓縮機(jī)使用效率達(dá)到最高；在校驗(yàn)排氣壓力時(shí)，應(yīng)對(duì)排氣壓力與進(jìn)氣壓力進(jìn)行重點(diǎn)考察，并對(duì)不同數(shù)據(jù)測(cè)試進(jìn)行分別設(shè)置，從而相互比較進(jìn)氣壓力和排氣壓力之比，以發(fā)現(xiàn)型號(hào)不同的往復(fù)式壓縮機(jī)的效率最大值。通過研究得知，合理選擇壓縮機(jī)，不但可以有效實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約，而且還能促進(jìn)生產(chǎn)工作的順利開展。在校核指示功率時(shí)，應(yīng)對(duì)總指示功率以及指示功率進(jìn)行重點(diǎn)考察，以準(zhǔn)確確定排氣壓力和吸氣壓力。

（2）提升往復(fù)式壓縮機(jī)冷卻器性能

冷卻器的性能優(yōu)劣在很大程度上影響著往復(fù)式壓縮機(jī)節(jié)能降耗的效果。如若壓縮機(jī)出現(xiàn)功耗明顯上升、排氣溫度升高等現(xiàn)象，則必須立即指派專業(yè)維修人員進(jìn)行檢查，對(duì)壓縮機(jī)的故障進(jìn)行排除。把壓縮機(jī)循環(huán)水冷卻器觀察口打開，如若在冷卻器外壁上的水垢達(dá)到1.5～2mm，則可斷定壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)失效。

冷卻器對(duì)壓縮機(jī)功耗有著較大影響，所以要想實(shí)現(xiàn)往復(fù)式壓縮機(jī)的節(jié)能降耗，應(yīng)當(dāng)重視冷卻器性能的提升。而要將冷卻器性能提升，則需要重視檢測(cè)循環(huán)水系統(tǒng)，并加大日常維護(hù)保養(yǎng)力度，充分冷卻使用稅，并實(shí)時(shí)觀察水壓，確保水位始終維持在特定范圍內(nèi)，保證冷卻水流量，以實(shí)現(xiàn)降溫目的。此外，還必須定時(shí)或不定時(shí)的清理壓縮機(jī)冷卻器中的污垢，保證冷卻器管束能夠充分與氣體接觸，從而使得氣體得以有效冷卻。如若發(fā)現(xiàn)冷卻器中的午后增加，則應(yīng)當(dāng)使用酸洗的方法來將污垢清除，以保證換熱效果良好。不僅如此，還應(yīng)定期檢測(cè)軟化水，以防止冷卻器出現(xiàn)結(jié)垢，并且應(yīng)當(dāng)及時(shí)更換軟化樹脂，以保證軟化效果良好。

（3）提高往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)進(jìn)氣質(zhì)量

往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)能源消耗情況和它進(jìn)氣質(zhì)量有著極為密切的聯(lián)系，比如當(dāng)壓縮機(jī)所吸入氣體中混有較多粉塵等雜質(zhì)時(shí)會(huì)導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)積累這些雜質(zhì)，長(zhǎng)此以往當(dāng)雜質(zhì)累積到一定程度后極易使得壓縮機(jī)氣體功損耗而增加其能源消耗；又比如當(dāng)往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)所吸入氣體中殘留有水分時(shí)，這會(huì)導(dǎo)致活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)因摩擦力增大而不暢，此時(shí)壓縮機(jī)為了保持其正常工作狀態(tài)而通過增加能耗來促使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)恢復(fù)正常，這樣一來勢(shì)必會(huì)造成其能耗大大增加。可以采取以下幾方面提高其進(jìn)氣質(zhì)量的措施，從而保障往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)能降耗效果：

第一，針對(duì)壓縮吸入氣體雜質(zhì)問題，要根據(jù)往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)工作環(huán)境空氣質(zhì)量情況制定出過濾器定期清理計(jì)劃，隨后通過嚴(yán)格落實(shí)確保過濾器能夠在及時(shí)清理情況下保障壓縮機(jī)所吸入空氣沒有雜質(zhì)；

第二，針對(duì)壓縮機(jī)吸入空氣有水分這一問題，除了要定期做好干燥塔維護(hù)保養(yǎng)工作外，還應(yīng)當(dāng)在天然氣開采現(xiàn)場(chǎng)定期檢測(cè)空氣中水分情況，隨后通過采取相應(yīng)干燥措施確保空氣能好后干燥，以此在保障往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)良好運(yùn)轉(zhuǎn)情況下達(dá)到降低能耗之目的；

第三，針對(duì)壓縮機(jī)吸入氣體溫度較高這一問題，要在天然氣開采現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)空氣溫度，一旦溫度較高時(shí)可以采氣加大通風(fēng)來達(dá)到降低空氣溫度之目的，從而在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

（4）降低往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)氣缸溫度

當(dāng)往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)工作時(shí)，受氣體壓縮施放熱量所影響，這就使其氣缸溫度提升。一旦壓縮機(jī)氣缸溫度超過一定范圍后，則會(huì)大幅增加往復(fù)式壓縮機(jī)的能量消耗。因此，利用往復(fù)式壓縮機(jī)壓縮氣體時(shí)，必須對(duì)氣缸進(jìn)行全面降溫，從而實(shí)現(xiàn)功耗的降低。可以通過增加潤(rùn)滑油路的方式來使得氣缸溫度下降，進(jìn)而對(duì)能耗進(jìn)行有效把控。

（6）調(diào)節(jié)過量空氣系數(shù)以及空燃比

在往復(fù)式壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，能夠依據(jù)燃料氣轉(zhuǎn)速、負(fù)荷情況以及燃料氣熱值等來對(duì)燃料氣注氣壓力進(jìn)行調(diào)整，從而將其空燃比進(jìn)行調(diào)節(jié)。以發(fā)動(dòng)機(jī)敲缸為例，有可能是因?yàn)榛旌掀鬟^濃，也就是燃料氣壓力過大，過量空氣系數(shù)過小導(dǎo)致的。因此，要想實(shí)現(xiàn)往復(fù)式壓縮機(jī)的節(jié)能降耗，應(yīng)當(dāng)要合理調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)過量空氣系數(shù)以及空燃比。

（7）合理調(diào)節(jié)混合器的分配

由于各缸中混合氣的成分以及數(shù)量的分配并不均勻，所以不但會(huì)影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，并且還會(huì)因?yàn)楦鞲谉o法有效利用混合氣進(jìn)行工作，而致使發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低，增加了燃料的消耗率。因此，對(duì)于往復(fù)式壓縮機(jī)來說，可通過對(duì)螺栓以及燃料噴射閥進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式來優(yōu)化各缸混合氣的均勻程度。除此之外，還應(yīng)當(dāng)加大混合其的濃度，加快氣體燃燒速度，降低殘余廢氣量的排出。

結(jié)束語

綜上所述，本文詳細(xì)分析了影響往復(fù)式壓縮機(jī)節(jié)能降耗效率的因素。對(duì)往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)的氣缸、發(fā)動(dòng)機(jī)等重要耗能部位的節(jié)能降耗措施進(jìn)行探討，以實(shí)現(xiàn)往復(fù)式壓縮機(jī)的節(jié)能降耗以及穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]付希舜.試論節(jié)能降耗技術(shù)在往復(fù)式壓縮機(jī)中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)，2016（1）.

[2]王微.淺析往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)節(jié)能降耗措施[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2016（3）.